¿Por qué dejamos de usar aire forzado en favor de la calefacción por infrarrojos en las carretillas para procesamiento de semiconductores?
Si has estado en alguna sala limpia tradicional, sabrás cómo funciona todo. Se utilizan esas carretillas antiguas que dependen del aire caliente para mantener las obleas a la temperatura adecuada.
El problema es que este método es lento. El aire forzado se basa en la convección, lo cual significa que hay que esperar a que el aire caliente el sustrato. En una línea de producción de alto rendimiento, esta demora no solo es molesta, sino también costosa.
La verdadera diferencia: IR contra convección
Lo bueno de la calefacción por infrarrojos es que no necesita utilizar aire. Simplemente envía radiación electromagnética directamente hacia el objetivo. Usamos lámparas de infrarrojos de onda corta en estas carretillas, ya que generan una respuesta térmica casi instantánea. Así, se logra un calentamiento rápido y preciso.
Además, los sistemas de aire forzado siempre están en competencia con el sistema de climatización de la sala limpia, que intenta mantener todo refrigerado. La calefacción por infrarrojos no compite con ese sistema; simplemente dirige la energía exactamente donde es necesaria. Esto permite mover las obleas entre diferentes etapas del proceso sin que haya caídas en la temperatura durante el traslado.
El aspecto complicado (y cómo solucionarlo)
No basta con reemplazar el calentador tradicional por una lámpara de infrarrojos. Es necesario ajustar correctamente la densidad de potencia. Las lámparas de alta potencia generan mucho calor en un espacio muy pequeño. Si la distancia entre la lámpara y la oblea no es adecuada, se crearán puntos calientes locales. Eso no es bueno.
Para mantener todo estable, recomendamos utilizar controladores PID. Sin un control preciso del tiempo, existe el riesgo de aplicar demasiado calor rápidamente, lo que puede causar choques térmicos. También hay que tener en cuenta la propia carretilla: debe ser capaz de soportar el calor sin deformarse o activar las alarmas de la sala limpia.
Qué beneficios ofrece esto en términos de producción
Cada vez más fábricas de gran volumen están pasando a utilizar la calefacción por infrarrojos, ya que es la solución más eficiente. Deja de luchar contra las leyes de la física y comienza a trabajar con ellas. Al eliminar ese retraso en el calentamiento, aumenta la cantidad de obleas que se pueden procesar por hora. Es un intercambio sencillo: se elimina el sistema complejo de manejo de aire y se sustituye por energía radiante precisa.